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1、 證 券 研 究 報證 券 研 究 報 告告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 未經許可,禁止轉載未經許可,禁止轉載 行業研究行業研究 機械機械 2023 年年 12 月月 14 日日 機械行業深度研究報告 推薦推薦(維持)(維持)3C 鈦合金加速導入,關注鈦合金加速導入,關注 3D 打印及刀具打印及刀具加加工工環節變化環節變化 鈦鈦是是具有戰略意義具有戰略意義的的二十一世紀金屬二十一世紀金屬,上游鈦礦儲量豐富,下游應用持續開,上游鈦礦儲量豐富,下游應用持續開拓拓。鈦具有密度小、比強度高、導熱系數低、耐高溫低溫性能好,耐腐蝕能力強等突出的特點,被譽為“
2、現代金屬”、“第三金屬”和“戰略金屬”。上游鈦礦儲量豐富,鈦產品供應充足;下游應用廣泛,其應用領域已從航空航天等高科技領域逐漸向 3C、化工、石油、電力、海水淡化、建筑、日常生活用具等行業擴展,重點關注重點關注 3C 領域的滲透進展。領域的滲透進展。鈦合金迎合鈦合金迎合 3C 輕量化、高強度的發展趨勢輕量化、高強度的發展趨勢。傳統不銹鋼較硬但質量重、鋁合金質量輕但不耐磕碰,鈦合金兼具輕量化和高比強度的優勢,應用于智能手機可提升其整體強度、耐摔性和耐刮擦性,且還有質輕等優點。蘋果、榮耀等廠商加速導入鈦合金,引領消費電子使用鈦合金潮流。加工耗材增加及加工工藝變化。加工耗材增加及加工工藝變化。一方面
3、,鈦由于其質輕耐磨等特性在消費電子領域優勢盡顯;另一方面鈦合金材料屬性使得其加工難度大、良率低,加工耗材及設備需求量增加,或催生鈦合金加工技術變革。刀具:刀具:鈦導熱系數低、質地硬,在 CNC 加工過程中易出現黏刀、積屑、崩刃等問題,因此對刀具需求量增加。國產刀具廠商正加大投入,提質增量,積極布局鈦合金硬質合金刀具,產品持續升級,產能逐步釋放。根據 IDC 數據測算,若 2024 年全球智能手機市場出貨量將達 12.63 億臺,假設鈦合金手機滲透率為 10%(對應 1.26 億臺),對應的鈦合金加工刀具市場需求大概 31.58 億元。MIM:金屬注射成型是傳統粉末冶金技術與塑料注射成型技術相結
4、合的高新技術,是小型復雜零部件成型工藝的一場革命;MIM 技術近凈成形,幾乎無廢料,可以用于大批量生產三維形狀、復雜結構、精密尺寸的金屬產品,設計自由度高,這是 MIM 技術和其他金屬加工技術相比較的優勢所在。據中商產業研究院統計,我國 MIM 市場規模從 2016 年的 49 億元增長至 2021 年的 84億元,CAGR 為 11.38%。3D 打?。捍蛴。簜鹘y CNC 加工工藝的重要補充,或催生鈦合金加工工藝的變革,比如榮耀 Magic Vs2 鉸鏈采用 3D 打印技術,帶來輕薄與堅固兼具使用體驗。3D打?。ㄓ址Q“增材制造”),相對于傳統的“車銑刨磨”切削加工技術,是一種“自下而上”的制
5、造方法,不僅僅具有定制化、個性化、材料利用率高、可生產復雜構件等優勢,還有利于解決傳統制造過程中的“制造決定設計”問題,已經成為傳統制造的重要補充。我們測算得:1)手機中框:)手機中框:假設 2024 年 3D打印鈦合金手機中框滲透率為 0.20%,打印良率為 50%等條件下,則對應 3D打印鈦合金手機 253 萬臺,3D 打印設備的市場空間為 12 億元。2)手表表殼:手表表殼:根據 Mordor Intelligence 數據測算,若 2024 年手表出貨量為 1.71 億臺,假設3D 打印滲透率 0.5%及良率為 50%等條件下,則對應 3D 打印鈦合金手表 86萬臺,所需 3D 打印設
6、備市場空間為 3 億元。投資建議:投資建議:建議重點關注機床刀具行業的歐科億、鼎泰高科、華銳精密、沃爾德、廈門鎢業、創世紀等;建議重點關注 3D 打印行業的華曙高科、鉑力特等。建議重點關注 MIM 行業的統聯精密、精研科技等。風險提示風險提示:鈦合金在 3C 領域導入不及預期、消費電子復蘇不及預期、上游原材料價格波動、3D 打印導入 3C 領域進程不及預期等。重點公司盈利預測、估值及投資評級重點公司盈利預測、估值及投資評級 EPS(元)(元)PE(倍)(倍)PB(倍)(倍)簡稱簡稱 股價(元)股價(元)2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 2023E 評級評級
7、 華銳精密 82.68 2.88 4.32 5.79 28.73 19.15 14.28 4.09 強推 歐科億 28.20 1.78 2.42 3.10 15.82 11.66 9.08 2.31 強推 資料來源:Wind,華創證券預測 注:股價為2023年12月14日收盤價 證券分析師:范益民證券分析師:范益民 電話:021-20572562 郵箱: 執業編號:S0360523020001 證券分析師:胡明柱證券分析師:胡明柱 郵箱: 執業編號:S0360523080009 行業基本數據行業基本數據 占比%股票家數(只)605 0.08 總市值(億元)42,477.16 4.91 流通市值
8、(億元)32,036.26 4.78 相對指數表現相對指數表現%1M 6M 12M 絕對表現-4.1%-6.8%-6.5%相對表現 2.3%6.5%8.8%相關研究報相關研究報告告 機械行業周報(20231204-20231210):第一代Vision Pro 發售在即,關注 MR 機械設備及加工環節 2023-12-10 機械行業 2024 年度投資策略:虹銷雨霽,風禾盡起 2023-12-01 機械行業周報(20231120-20231126):關注高端裝備行業存量、增量、變量 2023-11-26 -15%-7%1%10%22/1223/0223/0523/0723/1023/12202
9、2-12-142023-12-14機械滬深300華創證券研究華創證券研究所所 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 未經許可,禁止轉載未經許可,禁止轉載 投資投資主題主題 報告亮點報告亮點 本報告:1)以 3C 鈦合金為切入點,分析 3C 領域采用鈦合金原因及帶來的機械加工環節變化。2)對比 3D 打印、MIM 與傳統 CNC 工藝的優缺點,在技術迭代、降本增效、優勢互補等多因素驅動下,三大工藝未來的應用場景及趨勢。3)本文試測算 3D 打印在手機中框及手表表殼的不同加工良率及滲透率條件下的成本及市場空間。投資邏輯
10、投資邏輯 鈦金屬具有硬度高、密度較低、高強度、抗腐蝕性較強等特征,雖然鈦合金材料在 3C 領域應用具有一定的優勢,但鈦合金材料屬性也會使得加工耗材及設備需求量增加,同時或催生加工工藝的變革:1)刀具:)刀具:傳統機械加工的常用方式,但由于鈦導熱系數低、質地硬,在 CNC 加工過程中易出現黏刀、積屑、崩刃等問題,因此對刀具需求量增加,國內刀具廠商正在積極布局,建議關注歐科億、華銳精密、鼎泰高科、沃爾德、廈門鎢業等。2)MIM:傳統粉末冶金技術與塑料注射成型技術相結合的高新技術,是小型復雜零部件成型工藝的一場革命,在鈦合金加工中具有重要的地位,建議關注統聯精密、精研科技等。3)3D 打?。捍蛴。簜?/p>
11、統制造技術的變革,鈦合金加工新型方式,未來前景可期,如榮耀 Magic Vs2 鉸鏈采用 3D 打印技術,帶來輕薄與堅固兼具使用體驗,建議關注 3D 打印企業華曙高科、鉑力特。zVcUdW9UeYaVpNoOqRoQmM9PbPbRoMpPmOoNkPrQmOkPoPrM6MnMoONZpMpRxNpMqO 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 3 目目 錄錄 一、鈦合金:一、鈦合金:3C 鈦合金加速導入,關注機械加工環節變化鈦合金加速導入,關注機械加工環節變化.6 二、上游:鈦礦儲量豐富,具有質輕耐磨二、上游:鈦
12、礦儲量豐富,具有質輕耐磨等特征等特征.6(一)鈦:具有戰略意義的二十一世紀金屬.6(二)國內主要鈦產品產量持續擴張,鈦產品價格穩中偏弱.7 三、中游:三、中游:CNC、3D 打印及打印及 MIM 是鈦合金加工重要工藝是鈦合金加工重要工藝.8(一)CNC 制造:傳統機械加工是鈦合金加工的主要方式.8(二)3D 打?。簭摹皽p材”到“增材”,傳統制造技術的革新.10(三)MIM:高效批量生產方式,市場前景廣闊.12(四)3D 打印和 MIM 是傳統 CNC 工藝的重要補充.15 四、下游:鈦合金應用廣泛,重點關注四、下游:鈦合金應用廣泛,重點關注 3C 領域滲透進展領域滲透進展.15(一)3C 鈦合
13、金加速導入,關注 3D 打印及刀具環節.16(二)3D 打印鈦合金 3C 領域市場空間測算.16(三)鈦合金加工刀具 3C 領域市場空間測算.20 五、重點關注五、重點關注.21 六、風險提示六、風險提示.22 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 4 圖表目錄圖表目錄 圖表 1 鈦合金材質有助于降低 3C 產品重量.6 圖表 2 鈦產品.6 圖表 3 鈦合金性能.7 圖表 4 鈦合金與鋁、鎂、鋅合金性能參數對比.7 圖表 5 2011-2022 年中國鈦礦產量走勢.7 圖表 6 2011-2022 年中國鈦白粉產
14、量趨勢.7 圖表 7 2011-2022 年中國海綿鈦產量走勢.8 圖表 8 2011-2022 年中國鈦錠產量走勢.8 圖表 9 我國海綿鈦價格走勢(元/千克).8 圖表 10 我國鈦白粉價格走勢(元/噸).8 圖表 11 全球切削刀具消費額.9 圖表 12 我國刀具市場規模.9 圖表 13 刀具廠商擴產項目.9 圖表 14 航空發動機葉片 CNC 解決方案.10 圖表 15 手機加工刀具示意圖.10 圖表 16 3D 打印原理示意圖.10 圖表 17 3D 打印平面示意圖.10 圖表 18 3D 打印加工復雜構件.11 圖表 19 3D 打印優化制造與設計.11 圖表 20 傳統鑄造工藝和
15、 3D 打印工藝的工時及成本比較.11 圖表 21 全球 3D 打印行業市場規模.12 圖表 22 我國 3D 打印行業市場規模.12 圖表 23 3D 打印鈦合金在航空航天領域應用.12 圖表 24 3D 打印鈦合金在 3C 領域應用.12 圖表 25 鈦及鈦合金 MIM 工藝流程圖.13 圖表 26 MIM 技術優勢.13 圖表 27 MIM 工藝的技術優勢.13 圖表 28 MIM 與其他生產工藝的成本比較.14 圖表 29 2020 年我國 MIM 下游應用領域銷售額占比.14 圖表 30 我國 MIM 市場規模.14 圖表 31 MIM 技術在 3C 領域應用.14 圖表 32 MI
16、M 鈦合金技術醫療領域應用.14 圖表 33 3D 打印、MIM 及 CNC 對比.15 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 5 圖表 34 鈦合金加工產業鏈.15 圖表 35 2022 年我國鈦材在不同領域中的應用比例.15 圖表 36 3C 鈦金屬導入情況.16 圖表 37 3D 打印手機中框成本測算(不含后處理環節).17 圖表 38 3D 打印設備需求測算(手機中框不同良率及滲透率).18 圖表 39 3D 打印手表表殼成本測算(不含后處理).18 圖表 40 3D 打印設備需求測算(手表表殼不同良率及滲
17、透率).19 圖表 41 手機中框鈦合金加工刀具需求測算.20 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 6 一、一、鈦合金:鈦合金:3C 鈦合金加速導入,關注機械加工環節變化鈦合金加速導入,關注機械加工環節變化 蘋果、榮耀等廠商加速導入鈦合金,引領消費電子使用鈦合金潮流。蘋果、榮耀等廠商加速導入鈦合金,引領消費電子使用鈦合金潮流。2023 年 9 月 13 日,蘋果發布 iPhone 15 系列等產品,產品中有采用鈦金屬,有效地降低機身重量,同時提高設備的堅固性;2023 年 10 月 12 日,榮耀正式發布輕薄大內
18、折旗艦榮耀 Magic Vs2,在折疊屏產品關鍵器件鉸鏈方面,榮耀 Magic Vs2 采用由鈦合金 3D 打印技術制成的榮耀魯班鈦金鉸鏈,帶來輕薄與堅固兼具的使用體驗;后續國內外 3C 廠商有望跟進采用鈦合金,催生 3C 行業加工需求變化或工藝變革。圖表圖表 1 鈦合金材質有助于降低鈦合金材質有助于降低 3C 產品重量產品重量 資料來源:蘋果官網,華創證券整理 二、二、上游:鈦礦儲量豐富,具有質輕耐磨等特征上游:鈦礦儲量豐富,具有質輕耐磨等特征(一)(一)鈦:鈦:具有戰略意義的二十一世紀金屬具有戰略意義的二十一世紀金屬 鈦是誕生于二十世紀五十年代的新金屬,屬于難熔稀有輕金屬,具有密度小、比強
19、度高、鈦是誕生于二十世紀五十年代的新金屬,屬于難熔稀有輕金屬,具有密度小、比強度高、導熱系數低、耐高溫低溫性能好,耐腐蝕能力強等突出的特點導熱系數低、耐高溫低溫性能好,耐腐蝕能力強等突出的特點,最早被應用于航空航天等高科技領域,現在其應用領域已逐漸向 3C、化工、石油、電力、海水淡化、建筑、日常生活用具等行業擴展,被譽為“現代金屬”、“第三金屬”和“戰略金屬”。若應用于智能手機可提升手機的整體強度、耐摔性和耐刮擦性,并且還有質輕等優點。圖表圖表 2 鈦產品鈦產品 資料來源:山西地質博物館,金鈦股份官網,中核鈦白官網,華創證券整理 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資
20、咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 7 圖表圖表 3 鈦合金性能鈦合金性能 性能性能 介紹介紹 強度高 鈦合金的密度一般在 4.51g/cm3左右,純鈦和一種常用的鈦合金 TC4 的比強度分別為低碳鋼的 2.3 倍和 3.8 倍,是不銹鋼的 1.8 倍和 3 倍,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。耐腐蝕性 鈦是一種具有強烈鈍化傾向的金屬,耐腐蝕性非常強,是最佳的防腐蝕材料之一;是目前能大量生產的、價格最低的、幾乎完全不被海水腐蝕的金屬。熱強度好 使用溫度比鋁合金高幾百度,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在 500以下長期工作。低溫性能好 鈦合金可在-196-253低
21、溫下保持較好的延展性和韌性,特別適合太空環境對材料的需求,因此鈦又被稱為“太空金屬”。無毒性 鈦與人體組織及血液有良好的相容性,也是醫療器械的理想材料,鈦也被稱為“生物金屬”;還被用于制造手表外殼。資料來源:寶鈦股份招股說明書,華創證券 圖表圖表 4 鈦合金與鋁、鎂、鋅合金性能參數對比鈦合金與鋁、鎂、鋅合金性能參數對比 材料材料 鈦合金鈦合金 g/cm3 抗壓強度抗壓強度 Mpa 比強度比強度b/p 彈性模量彈性模量E104MPa 硬度硬度 BHN 熔點熔點c 鋁合金 2.7 110-270 57 7.15 7.15 7.15 鋅合金 6.7 280-440 52 7.05 65140 385
22、 鎂合金 1.8 250-343 191 4.41 6075 650 鈦合金 4.5 580-1646 366 11.76 270310 1658 資料來源:貝哲斯咨詢,華創證券(二)(二)國內主要鈦產品產量持續擴張,鈦產品價格穩中偏弱國內主要鈦產品產量持續擴張,鈦產品價格穩中偏弱 國內主要鈦產品產量持續擴張。國內主要鈦產品產量持續擴張。2022 年我國主要鈦產品產量整體保持增長態勢,據 2022年中國鈦工業發展報告,2022 年我國鈦礦產量為 314.4 萬噸(以 TiO2 含量計),同比增加 10.05%,2022 年我國生產鈦白粉約 386 萬噸,同比增加 4.32%。同年海綿鈦產量 1
23、7.5萬噸(含 9 家企業),同比增長 25%,鈦錠產量 14.5 萬噸(含 28 家企業),同比增長19.83%。圖表圖表 5 2011-2022 年中國鈦礦產量走勢年中國鈦礦產量走勢 圖表圖表 6 2011-2022 年中國鈦白粉產量趨勢年中國鈦白粉產量趨勢 資料來源:安仲生等.2022年中國鈦工業發展報告,華創證券 資料來源:安仲生等.2022年中國鈦工業發展報告,華創證券 -15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%0501001502002503003502011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022產
24、量(萬噸)同比增速-5%0%5%10%15%0100200300400500201120122013201420152016201720182019202020212022產量(萬噸)同比增速 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 8 圖表圖表 7 2011-2022 年中國海綿鈦產量走勢年中國海綿鈦產量走勢 圖表圖表 8 2011-2022 年中國鈦錠產量走勢年中國鈦錠產量走勢 資料來源:安仲生等.2022年中國鈦工業發展報告,華創證券 資料來源:安仲生等.2022年中國鈦工業發展報告,華創證券 鈦產品價格鈦產品
25、價格波動較大波動較大。近些年鈦成品價格波動較大,2023年上半年受全球宏觀經濟影響,終端需求下滑,鈦系市場弱勢運行,鈦白粉市場波動較大,海綿鈦市場價格有所下滑。圖表圖表 9 我國我國海綿鈦價格走勢海綿鈦價格走勢(元(元/千克)千克)圖表圖表 10 我國我國鈦白粉價格走勢鈦白粉價格走勢(元(元/噸)噸)資料來源:Wind,華創證券 資料來源:Wind,華創證券 三、三、中游:中游:CNC、3D 打印及打印及 MIM 是鈦合金加工是鈦合金加工重要重要工藝工藝(一)(一)CNC 制造:傳統機械加工制造:傳統機械加工是是鈦合金加工的主要方式鈦合金加工的主要方式 我國刀具市場穩步增長我國刀具市場穩步增長
26、。據 QY Research,全球刀具市場規模從 2016 年的 331 億美元增長至 2021 年 380 億美元,復合增長率約 2.80。2012-2016 年我國刀具市場規模在 320億元左右;2016 年以來,制造業轉型升級推動刀具行業快速發展,2021 年刀具市場規模達 477 億元新高。-30%-20%-10%0%10%20%30%40%024681012141618202011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022產量(萬噸)同比增速-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%02
27、468101214162011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022產量(萬噸)同比增速0102030405060708090中國:價格:海綿鈦(99.6%,國產)05,00010,00015,00020,00025,000中國:現貨價:鈦白粉(金紅石型,元/噸)機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 9 圖表圖表 11 全球全球切削刀具消費額切削刀具消費額 圖表圖表 12 我國刀具市場規模我國刀具市場規模 資料來源:QY Research 轉引
28、自華銳精密公告,華創證券 資料來源:機床協會工具分會從進出口數據看硬質合金刀片發展趨勢,智研咨詢,國宏工具招股說明書,華創證券 國產刀具廠商提質帶來產品升級,產能逐步釋放帶來量提升。國產刀具廠商提質帶來產品升級,產能逐步釋放帶來量提升。刀具廠商正在加大投入,積極布局各類型硬質合金刀具,一方面,項目建成后,將豐富各大公司刀具產品種類,提高刀具產品產能;另一方面,也有助于公司技術升級,增強公司市場競爭力,助力公司刀具產品向中高端邁進。圖表圖表 13 刀具廠商擴產項目刀具廠商擴產項目 相關公司相關公司 項目名稱項目名稱 項目內容項目內容 華銳精密華銳精密 IPO:精密數控刀具數字化生產建設項目 3,
29、000 萬片硬質合金數控刀片、500 萬片金屬陶瓷數控刀片和 200 萬支硬質合金整體刀具產能 可轉債:精密數控刀體生產線建設項目;高效鉆削刀具生產線建設項目 50 萬件精密數控刀體產品產能;140 萬支高效鉆削刀具產能 歐科億歐科億 IPO:年產 4,000 萬片高端數控刀片智造基地建設項目 實現年產數控刀片 4,000 萬片,打造高端數控刀片智能制造基地 定增:數控刀具產業園項目 實現年產 1,000 噸高性能棒材、300 萬支整體硬質合金刀具、20 萬套數控刀具、500 萬片金屬陶瓷刀片及 10 噸金屬陶瓷鋸齒的生產能力 鼎泰高科鼎泰高科 IPO:精密刀具類產品擴產項目 實現年產 18,
30、000 萬支銑刀類產品、600 萬支 PCB 特刀類產品、180萬支數控刀具類產品的能力 沃爾德沃爾德 鑫金泉精密刀具制造中心建設項目 產品主要為超硬刀具和硬質合金刀具,設計產能分別為年產 83 萬支和 150 萬支。廈門鎢業廈門鎢業 硬質合金切削工具擴產項目 項目建設完成后將具有年產整體刀具產品 200 萬件、可轉位刀片3,000 萬件、超硬刀具 170 萬件的生產能力 資料來源:各公司公告,粵港澳網,華創證券 鈦合金材具有高強度、高硬度和低密度材料特性,被認為是“輕質、高強、耐熱”材料鈦合金材具有高強度、高硬度和低密度材料特性,被認為是“輕質、高強、耐熱”材料的典型代表,但由于鈦導熱系數低
31、、質地硬,在的典型代表,但由于鈦導熱系數低、質地硬,在 CNC 加工過程中易出現黏刀、積屑、崩加工過程中易出現黏刀、積屑、崩刃等問題,因此對刀具需求量增加,刃等問題,因此對刀具需求量增加,對刀具提出較大挑戰,對刀具提出較大挑戰,如:航空發動機被譽為“現代工業皇冠上的明珠”,零部件較多且常有選用鈦合金等難加工材料,總體工藝性差,加工難度大,大多數要通過五軸數控機床,編程過程要解決多約束加工干涉和復雜的刀軸矢量計算等問題,加工過程要搭配高精度、高耐磨及高穩定的刀具才能完成整個零件的加工。2.4%2.5%2.6%2.7%2.8%2.9%3.0%3.1%300310320330340350360370
32、3803904002016201720182019202020212022E全球切削刀具消費額(億美元)增速(%)-20%-10%0%10%20%30%40%50%01002003004005006007002005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023E2024E2025E規模(億元)增速 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 10 圖表圖表 14 航空發動機葉片航空發動機葉片 CNC 解決方案解決方案 圖表
33、圖表 15 手機手機加工刀具示意圖加工刀具示意圖 資料來源:廈門金鷺切削工具公眾號 資料來源:鑫金泉官網(二)(二)3D 打?。捍蛴。簭摹皽p材”到“增材”,傳統制造技術的革新從“減材”到“增材”,傳統制造技術的革新 3D 打印是指以三維模型數據為基礎,通過材料堆積的方式制造零件或實物的工藝。打印是指以三維模型數據為基礎,通過材料堆積的方式制造零件或實物的工藝。3D打印改變了產品的設計制造過程,尤其是在復雜構建方面具有明顯的優勢,在諸多科技創新領域被視為“加速器”,將對傳統機械制造業起到重要影響。圖表圖表 16 3D 打印原理示意圖打印原理示意圖 圖表圖表 17 3D 打印平面示意圖打印平面示意
34、圖 資料來源:鉑力特招股說明書 注:激光選區熔化成形設備(SLM)資料來源:Congressional Research Service,J.Sargent,R.Schwartz 3DPrinting:Overview,Impacts,and the Federal Role 3D 打印可快速加工成形結構復雜的零件,實現“自由制造”?!按蛴】煽焖偌庸こ尚谓Y構復雜的零件,實現“自由制造”?!盎睘楹啞笔?3D 打印的優勢之一,尤其在復雜、大型結構加工工藝方面具有明顯的優勢。3D 打印的原理是將三維工件切片以獲得二維的輪廓信息,通過層層疊加的方式實現產品成形,是一種“自下而上”的工藝方式,這種方式
35、基本不受零件形狀的限制,特別在制造內部結構復雜的、傳統加工無法完成一體制造的產品方面,具備突出優勢,因此,3D 打印能夠生產出符合特定需求的復雜產品,從而實現“自由制造”。機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 11 圖表圖表 18 3D 打印加工復雜構件打印加工復雜構件 圖表圖表 19 3D 打印優化制造與設計打印優化制造與設計 資料來源:鉑力特特定對象募集書,華創證券整理 資料來源:郭西園等.基于3D打印的減速箱體拓撲優化及應用,華創證券整理 3D 打印相較于傳統制造可具有成本低、研發周期短等優勢。成本端:打印相
36、較于傳統制造可具有成本低、研發周期短等優勢。成本端:傳統機械制造通常是通過批量生產單一產品來降低成本,生產的主要成本可分為物料成本,開模成本、機器折舊,耗材成本和人工成本幾方面,而 3D 打印則是通過一臺設備生產多種類產品,通過生產多種類產品來降低生產成本,簡化了生產過程,降低了生產裝配成本和耗材成本。效率端:效率端:3D 打印無需開模、無需傳統機械多重處理,可在單個設備上快速制造出所需零件,加速產品研發迭代,提高效率。圖表圖表 20 傳統鑄造工藝和傳統鑄造工藝和 3D 打印工藝的工時及成本比較打印工藝的工時及成本比較 資料來源:3D智慧灣公眾號,華創證券整理 預計預計 2023 年我國年我國
37、 3D 打印行業市場規模約打印行業市場規模約 367 億元。億元。根據 Wohlers Associates,2021 年全球 3D 打印產值為 152 億美元。我國 3D 打印行業發展迅速,未來增長空間較大,根據中商情報網數據,預計 2020-2023 年我國市場規模將從 208 億元增長到 367 億元。目前我國 3D 打印仍處于產業化早期階段,未來有望逐漸成為千億元級別產業。機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 12 圖表圖表 21 全球全球 3D 打印行業市場規模打印行業市場規模 圖表圖表 22 我國我國
38、3D 打印行業市場規模打印行業市場規模 資料來源:Wohlers Associates,轉引鉑力特特定對象募集說明書,華創證券 資料來源:中商情報網,華創證券 鈦合金由于具有優異的物理及化學性能,被認為是最適合制備成粉末的金屬材料,因此鈦合金由于具有優異的物理及化學性能,被認為是最適合制備成粉末的金屬材料,因此基于模型切片分層制造原理的激光基于模型切片分層制造原理的激光 3D 打印技術成為一種直接制造鈦合金零件的新型技打印技術成為一種直接制造鈦合金零件的新型技術。術。如在 3C 領域,榮耀 Magic Vs2 采用由鈦合金 3D 打印技術制成的榮耀魯班鈦金鉸鏈,帶來輕薄與堅固兼具的使用體驗。鈦
39、合金 3D 打印技術改變了人們對傳統鈦合金加工方式的認識,但是作為一項新型的制造技術仍然有較多問題需要解決,比如效率、成本與良率等問題。圖表圖表 23 3D 打印鈦合金在航空航天領域應用打印鈦合金在航空航天領域應用 圖表圖表 24 3D 打印鈦合金在打印鈦合金在 3C 領域應用領域應用 資料來源:劉時兵等.航空航天用鈦合金 3D 打印技術的研究概述 資料來源:榮耀官網 (三)(三)MIM:高效批量生產方式,市場前景廣闊高效批量生產方式,市場前景廣闊 金屬注射成型,簡稱金屬注射成型,簡稱 MIM,是傳統粉末冶金技術與塑料注射成型技術相結合的高新技術,是傳統粉末冶金技術與塑料注射成型技術相結合的高
40、新技術,是小型復雜零部件成型工藝的一場革命。是小型復雜零部件成型工藝的一場革命。MIM 技術的主要工藝是先將金屬粉末與粘結劑均勻混合成具有流動性的喂料,在注射機上注射成型,獲得的毛坯經脫脂處理后燒結致密化成產品,必要時還可以進行后處理。0%5%10%15%20%25%30%35%40%020406080100120140160180200201720182019202020212022市場規模(億美元)同比增速0%5%10%15%20%25%30%35%05010015020025030035040020192020202120222023E市場規模(億元)同比增速 機械行業深度研究報告機械行
41、業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 13 圖表圖表 25 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 MIM 工藝流程圖工藝流程圖 圖表圖表 26 MIM 技術優勢技術優勢 資料來源:劉超等.鈦及鈦合金金屬粉末注射成形技術的研究進展 資料來源:統聯精密招股說明書 圖表圖表 27 MIM 工藝的技術優勢工藝的技術優勢 優勢優勢 具體表現具體表現 極高的設計自由度 MIM 工藝能夠像塑膠注塑成形一樣將復雜的金屬零件直接成形,允許三維形狀的自由設計,理論上塑膠可以實現的結構都可通過 MIM 工藝實現。出色的理化性能 MIM 產品組織均勻、致密度好,燒結密度可達到理論
42、密度的 98%以上,甚至接近于理論密度,其理化性能表現非常出色,產品強度、硬度、延伸率等力學性能超過傳統粉末冶金。更高的尺寸精度 MIM 產品一次成形尺寸精度可達+/-0.3%,一般精度要求的產品無需后加工;如配合其他加工方式,可以獲得更高的尺寸精度。更多的材料選擇 MIM 工藝幾乎可使用絕大部分金屬材料,特別適用于對材料性能較高的應用場景??紤]到經濟性,主要的應用材料涵蓋鐵基、鎳基、銅基、鈦基金屬或合金。精致的外觀表現 MIM 工藝的燒結坯表面粗糙度(Ra)可做到 1m,更可以通過各種表面處理方式獲得炫目的外觀效果。靈活的量產能力 MIM 工藝可以靈活調整和迅速提升產量,從每天幾百件到每天數
43、十萬件都可以快速響應。極高的原料利用率 MIM 工藝原料利用率接近 100%,是一種近凈成形技術,可有效避免材料的浪費。顯著的批量成本優勢 MIM 工藝近凈成形,相較于其他工藝,特別是結構復雜產品,利用 MIM 工藝批量生產成本優勢明顯。資料來源:統聯精密招股說明書,華創證券 MIM 相較傳統金屬成型工藝優勢明顯。相較傳統金屬成型工藝優勢明顯。傳統金屬加工技術如冷鐓、鍛壓、沖壓適合用于加工二維、零件結構簡單的產品,對于三維、復雜形狀產品的加工,存在一定的難度。CNC 技術無需模具設計制作,自由度及加工精度頗高,但材料浪費嚴重,且在加工超小件、三維造型復雜的零件方面耗時長、產量低、成本高。相比之
44、下,MIM 技術近凈成形,幾乎無廢料,可以用于大批量生產三維形狀、復雜結構、精密尺寸的金屬產品,設計自由度高,這是 MIM 技術和其他金屬加工技術相比較的優勢所在。機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 14 圖表圖表 28 MIM 與其他生產工藝的成本比較與其他生產工藝的成本比較 資料來源:統聯精密招股說明書 MIM 下游應用領域廣泛,行業市場前景廣闊。下游應用領域廣泛,行業市場前景廣闊。目前 MIM 技術的運用主要集中在電子產品領域方面,但也逐漸向汽車零部件、醫療器械、電動工具、工業設備以及日常用品等多個領域拓展
45、。據中商產業研究院統計,我國 MIM 市場規模從 2016 年的 49 億元增長至2021 年的 84 億元,CAGR 為 11.38%。圖表圖表 29 2020 年我國年我國 MIM 下游應用領域銷售額占比下游應用領域銷售額占比 圖表圖表 30 我國我國 MIM 市場規模市場規模 資料來源:華經產業研究院,華創證券 資料來源:中商產業研究院,華創證券 圖表圖表 31 MIM 技術在技術在 3C 領域應用領域應用 圖表圖表 32 MIM 鈦合金技術醫療領域應用鈦合金技術醫療領域應用 資料來源:統聯精密招股說明書 資料來源:劉超等.鈦及鈦合金金屬粉末注射成形技術的研究進展 手機,56.3%智能穿
46、戴,11.7%電腦,8.3%五金,6.9%醫療,4.5%汽車,3.5%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%01020304050607080901002016201720182019202020212022E市場規模(億元)增速(%)機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 15 (四)(四)3D 打印和打印和 MIM 是傳統是傳統 CNC 工藝的重要補充工藝的重要補充 3D 打印打印、MIM 工藝工藝各有千秋,是傳統各有千秋,是傳統 CNC 工藝的重要補充。工藝的重要補充。對于較小的零件尺寸來說,
47、相對其它鑄造工藝,MIM 的精度較高,一般不必進行二次加工或只需少量精加工,從而減少二次加工的成本。3D 打印相較于 MIM 在大體積、定制化、高復雜度的加工過程中更具優勢。四、四、下游:鈦合金下游:鈦合金應用廣泛,應用廣泛,重點關注重點關注 3C 領域領域滲透進展滲透進展 上游主要是鈦礦的開采和冶煉等、中游主要包括鈦產品的制造和加工環節,其中鈦合金加工工藝主要為 CNC、3D 打印和 MIM 等方式。下游是鈦產品的應用和消費,主要應用下游是鈦產品的應用和消費,主要應用于航空、航天、艦船、兵器、生物醫療、化工冶金、海洋工程、體育休閑等領域。于航空、航天、艦船、兵器、生物醫療、化工冶金、海洋工程
48、、體育休閑等領域。圖表圖表 34 鈦合金加工產業鏈鈦合金加工產業鏈 圖表圖表 35 2022 年年我國鈦材在不同領域中的應用比例我國鈦材在不同領域中的應用比例 資料來源:智研咨詢,華創證券整理 資料來源:安仲生等2022 年中國鈦工業發展報告,華創證券 化工,50%航空航天,23%醫藥,4%電力,4%船舶,3%海洋工程,3%體育休閑,2%制鹽,1%冶金,1%其他,11%圖表圖表 33 3D 打印、打印、MIM 及及 CNC 對比對比 3D 打印打印 MIM CNC 技術原理“增”材制造(分層制造、逐層疊加)金屬粉末注射成形“減”材制造(車銑刨磨)技術手段 SLM、SLS 等 注射、燒結 磨削、
49、切削、拋光、銑刨等 基本設備 激光器、粉末、控制系統 真空爐、注射機、模具等 車床、銑床、磨床 優點 可制造形狀復雜構件、材料利用率高 價格友好,可生產小尺寸零件 精度高、自動化程度高、成熟度較高 適用場合 小批量、復雜化、輕量化、定制化、功能一體化零部件制造 大批量、小部件、三維造型較復雜零件 批量化、大規模制造,但在復雜化零部件制造方面存在局限 使用材料 部分金屬及非金屬材料 金屬粉末、粘結劑 材料可選擇范圍廣 零件尺寸精度 0.1mm(相對于傳統精密加工而言偏差較大)較粗糙 0.1-10m(超精密加工精度甚至可達納米級)零件表面粗糙度 Ra2m-Ra10m 之間(表面光潔程度較低)表面光
50、潔度較高 Ra0.1m 以下(表面光潔度較高,甚至可達鏡面效果)應用領域 航空航天、消費電子、汽車等 消費電子、汽車、醫療等 軍工、機械、汽車、航空航天等 資料來源:鉑力特招股說明書,精研科技官網,華創證券整理 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 16 (一)(一)3C 鈦合金加速導入,鈦合金加速導入,關注關注 3D 打印及刀具環節打印及刀具環節 鈦合金兼具輕薄且堅固等特點,同時也帶來加工難度大、加工耗材的增加,或催生加工工藝的變革。鈦金屬具有硬度高、密度較低、高強度、抗腐蝕性較強等特征;一方面,雖一方面,雖然鈦
51、合金材料在消費電子領域應用具有一定的優勢,但鈦合金材料屬性也會使得加工耗然鈦合金材料在消費電子領域應用具有一定的優勢,但鈦合金材料屬性也會使得加工耗材及設備需求量增加;另一方面,或催材及設備需求量增加;另一方面,或催生生鈦合金加工工藝的變革鈦合金加工工藝的變革,如榮耀 Magic Vs2 鉸鏈采用3D打印技術,帶來輕薄與堅固兼具使用體驗,由于工業級3D打印設備價格較貴、加工精度及效率等因素,3D 打印下游更多聚焦在航空航天等高端及復雜制造領域。但隨著技術不斷成熟,3D 打印不斷提效降本,下游應用領域持續開拓,開始慢慢滲透進入消費電子領域。圖表圖表 36 3C 鈦金屬導入情況鈦金屬導入情況 資料
52、來源:各公司官網,華創證券整理(二)(二)3D 打印鈦合金打印鈦合金 3C 領域領域市場空間測算市場空間測算 3D 打印生產成本打印生產成本包括:設備折舊成本、人工成本、設備維修成本、材料成本及后處理成包括:設備折舊成本、人工成本、設備維修成本、材料成本及后處理成本等。本等。目前各大手機手表廠商還未大范圍采用 3D 打印技術制造手機中框及手機表殼,但未來 3D 打印技術的滲透率有望提升,我們嘗試測算 3D 打印鈦合金手機中框及手表表殼成本及對應的設備空間。鈦合金手機中框成本測算鈦合金手機中框成本測算:1)設備折舊:)設備折舊:3D 打印機在打印過程中的機器損耗成本。一臺普通的 3D 打印機通常
53、壽命是在 3-5 年,我們保守假設為 3 年;假設 3D 打印機器工作時長 4050 小時/臺/年、3D 打印設備效率為 25 cm/h、打印物體體積參考蘋果 iPhone 15 pro max 中框體積并適當考慮后處理余量。2)人工成本:)人工成本:從數據處理到實物打印的過程還需要人來完成較多工作,包括建模、數據處理、機器操作、打印過程監控和模型后處理等,假設人工成本為設備成本的 12.5%。3)設備維修成本:)設備維修成本:常見的維修包括更換噴嘴、修復 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 17 限位開關或溫控
54、器等,此外還可能需要定期更換其他零部件,假設維修成本占設備總價值的 2.5%。4)鈦材料成本:)鈦材料成本:鈦合金密度為 4.51g/cm,假設 3D 打印鈦合金粉末價格為600 元/千克,材料利用率為 90%,以 iPhone15 Pro max 為參考,對應手機中框的粉末成本約為 35.14 元/臺。5)成本測算:成本測算:不考慮 CNC 再加工、拋光打磨等 3D 打印后處理環節成本,3D 打印鈦合金良率為 20%、30%、50%、75%等條件下,對應鈦合金中框成本為 478.54 元、330.74 元、212.50 元、153.38 元。圖表圖表 37 3D 打印手機中框成本測算(不含后
55、處理環節)打印手機中框成本測算(不含后處理環節)3D 打印鈦合金良率打印鈦合金良率 20%30%50%75%設備折舊成本 3D 打印設備均價(萬元/臺)200 200 200 200 假設折舊年限 3 3 3 3 3D 打印設備效率(cm/h)25 25 25 25 打印物件體積(cm)11.71 11.71 11.71 11.71 3D 打印機器工作時長(小時/臺/年)4050 4050 4050 4050 每年工作日(天)250 250 250 250 3D 打印機器工作時長(小時/臺/天)16.20 16.20 16.20 16.20 3D 打印設備每天打印合格物件個數 7 10 17
56、26 3D 打印設備每年打印合格物件個數(件/臺)1729 2594 4323 6484 單件合格物件對應設備折舊成本(元)385.57 257.05 154.23 102.82 人工成本(元)48.20 32.13 19.28 12.85 設備維修成本(元)9.64 6.43 3.86 2.57 材料成本 鈦合金粉末價格(元/千克)600 600 600 600 材料利用率 90%90%90%90%打印物件體積(cm)11.71 11.71 11.71 11.71 材料成本總計(元)35.14 35.14 35.14 35.14 鈦合金物件總成本(不含后處理,個/元)478.54 330.7
57、4 212.50 153.38 資料來源:鉑力特公告,3D打印資源庫,世紀數碼,蘋果官網,網迅科技等,華創證券測算 3D 打印設備市場空間測算:打印設備市場空間測算:1)手機手機出貨量:出貨量:據 IDC 預測,2023-2027 年全球智能手機出貨量分別為 11.93 億臺、12.63 億臺、13.09 億臺、13.41 億臺、13.71 億臺,假設 2024 年3D 打印鈦合金手機中框滲透率為 0.2%、0.5%、1%、2%、5%等條件下,對應出貨量為253 萬臺、632 萬臺、1263 萬臺、2526 萬臺、6315 萬臺。2)3D 打印設備需求打印設備需求空間空間:假設 3D 打印設備
58、單臺價值量為 200 萬元/臺,打印效率及成等條件同上,若 2024 年 3D 打印鈦合金手機中框滲透率為 0.20%,3D 打印中框的良率為 50%,則 3D 打印設備的市場空間為 12 億元。機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 18 圖表圖表 38 3D 打印設備需求測算(手機中框不同良率及滲透率)打印設備需求測算(手機中框不同良率及滲透率)2024E 2025E 2024E 2025E 2024E 2025E 3D 打印鈦合金打印良率假設 20.00%20.00%30.00%30.00%50.00%50.0
59、0%預計全球智能手機出貨量(億臺)12.63 13.09 12.63 13.09 12.63 13.09 3D 打印滲透率/全球出貨量(萬臺)0.00%-0.20%253 262 253 262 253 262 0.50%632 655 632 655 632 655 1.00%1263 1309 1263 1309 1263 1309 2.00%2526 2618 2526 2618 2526 2618 5.00%6315 6545 6315 6545 6315 6545 3D 打印滲透率/所需 3D 打印設備量(含存量,臺)0.00%-0.20%1461 1514 974 1009 584
60、 606 0.50%3652 3785 2435 2524 1461 1514 1.00%7305 7571 4870 5047 2922 3028 2.00%14609 15141 9740 10094 5844 6057 5.00%36523 37853 24349 25236 14609 15141 3D 打印滲透率/所需 3D 打印設備價值量(含存量,億元)0.00%-0.20%29 30 19 20 12 12 0.50%73 76 49 50 29 30 1.00%146 151 97 101 58 61 2.00%292 303 195 202 117 121 5.00%730
61、757 487 505 292 303 資料來源:IDC,華創證券測算 鈦合金鈦合金手表表殼手表表殼成本測算成本測算:設備折舊、人工成本、設備維修成本、鈦材料密度、粉末價格、打印設備工作時長、設備效率、設備均價等同上,打印物體體積參考蘋果 Apple Watch Ultra 2 表殼。1)成本測算:成本測算:不考慮 CNC 再加工、拋光打磨等 3D 打印后處理環節成本,3D 打印鈦合金良率為 50%、70%、80%、90%條件下,對應單件鈦合金手表表殼的成本為 145.79 元、111.02 元、100.16 元、91.71 元。圖表圖表 39 3D 打印打印手表表殼手表表殼成本測算(不含后處
62、理)成本測算(不含后處理)3D 打印鈦合金良率打印鈦合金良率 50%70%80%90%設備折舊成本 3D 打印設備均價(萬元/臺)200 200 200 200 假設折舊年限 3 3 3 3 3D 打印設備效率(cm/h)25 25 25 25 打印物件體積(cm)8.04 8.04 8.04 8.04 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 19 3D 打印機器工作時長(小時/臺/年)4050 4050 4050 4050 每年工作日(天)250 250 250 250 3D 打印機器工作時長(小時/臺/天)16.
63、20 16.20 16.20 16.20 3D 打印設備每天打印合格物件個數 25 35 40 45 3D 打印設備每年打印合格物件個數(件/臺)6300 8821 10081 11341 單件合格物件對應設備折舊成本(元)105.81 75.58 66.13 58.79 人工成本(元)13.23 9.45 8.27 7.35 設備維修成本(元)2.65 1.89 1.65 1.47 材料成本 鈦合金粉末價格(元/千克)600 600 600 600 材料利用率 90%90%90%90%打印物件體積(cm)8.04 8.04 8.04 8.04 材料成本總計(元)24.11 24.11 24.
64、11 24.11 鈦合金物件總成本(不含后處理,個/元)145.79 111.02 100.16 91.71 資料來源:鉑力特公告,3D打印資源庫,世紀數碼,蘋果官網,網迅科技等,華創證券測算 3D 打印設備市場空間測算:打印設備市場空間測算:根據 Mordor Intelligence 數據,若 2024 年手表出貨量為 1.71億臺,假設 3D 打印滲透率 0.5%及良率為 50%,則對應 3D 打印鈦合金手表 86 萬臺,所需 3D 打印設備市場空間為 3 億元。圖表圖表 40 3D 打印設備需求測算(打印設備需求測算(手表表殼手表表殼不同良率及滲透率)不同良率及滲透率)2024E 20
65、25E 2024E 2025E 2024E 2025E 3D 打印鈦合金打印良率假設 50.00%50.00%70.00%70.00%90.00%90.00%預計全球智能手表出貨量(億臺)1.71 2.19 1.71 2.19 1.71 2.19 3D 打印滲透率/全球出貨量(萬臺)0.50%86 109 86 109 86 109 1.00%171 219 171 219 171 219 2.00%343 438 343 438 343 438 5.00%857 1095 857 1095 857 1095 8.00%1371 1752 1371 1752 1371 1752 10.00%1
66、714 2190 1714 2190 1714 2190 3D 打印滲透率/所需 3D 打印設備量(含存量,臺)0.50%136 174 97 124 85 109 1.00%272 348 194 248 170 217 2.00%544 695 389 497 340 434 5.00%1360 1738 971 1241 850 1086 8.00%2176 2781 1554 1986 1360 1738 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 20 10.00%2720 3476 1943 2483 170
67、0 2172 3D 打印滲透率/所需 3D 打印設備價值量(含存量,億元)0.50%3 3 2 2 2 2 1.00%5 7 4 5 3 4 2.00%11 14 8 10 7 9 5.00%27 35 19 25 17 22 8.00%44 56 31 40 27 35 10.00%54 70 39 50 34 43 資料來源:Mordor Intelligence,華創證券測算 提效率、降成本、提良率將提效率、降成本、提良率將是是 3D 打印加速滲透打印加速滲透過程中過程中需要解決的痛點。需要解決的痛點。目前 3D 打印導入 3C 領域還處于起步階段,預計未來各大廠商將進一步提高 3D 打
68、印效率、降低打印設備成本、提高打印良率等,逐步將 3D 打印技術導入 3C 等民用領域。(三)(三)鈦合金加工刀具鈦合金加工刀具 3C 領域市場空間測算領域市場空間測算 鈦合金材料與鋁合金材料差異較大,主要體現在材料匹配、涂層應用及結構設計上的不鈦合金材料與鋁合金材料差異較大,主要體現在材料匹配、涂層應用及結構設計上的不同同。首先,鋁合金加工刀具一般不需要涂層或使用 DLC 或 TAC 涂層,而鈦合金加工刀具為提升刀具的使用壽命,是以 PVD 涂層為主;其次,二者在結構設計上也有較大差異,鋁合金加工刀具要求比較鋒利一些,采用較大前后角設計。最后,鈦合金加工刀具是要求零前角或者負前角,對刀具的材
69、料要求也不同。鈦合金整體刀具價格假設:鈦合金整體刀具價格假設:在售價方面,因鈦合金加工刀具的成本結構不同,售價相較于不銹鋼加工刀具或鋁合金加工刀具都會較高一些;假設整體刀具均價假設整體刀具均價 25 元元/只左右只左右。鈦合金手機中框用刀量假設:鈦合金手機中框用刀量假設:但鈦合金相比鋁合金具有更高的硬度,因而 CNC 加工難度更大、刀具壽命更短,耗刀量呈翻倍式增長,假設假設加工加工單單個鈦合金手機中框需用個鈦合金手機中框需用 100+不不同規格的刀具,可加工中框同規格的刀具,可加工中框 100+個,因而對應個,因而對應加工加工單個單個手機手機中框大概需要中框大概需要消耗消耗 1 只只整體整體刀
70、具。刀具。鈦合金手機滲透假設:鈦合金手機滲透假設:2023 年蘋果、小米等陸續發布鈦合金手機產品,如:年蘋果、小米等陸續發布鈦合金手機產品,如:iPhone15 pro、iPhone15 Pro Max、小米小米 14 Pro 鈦金屬特別版鈦金屬特別版等,預計等,預計 2024 年年三星三星及國產及國產品牌手機品牌手機或或將陸續發布將陸續發布鈦合金產品鈦合金產品。根據國際數據公司(IDC)預計,2024 年全球智能手機市場出貨量將達 12.63 億臺,假設鈦合金手機滲透率為 10%(對應 1.26 億臺),對應的鈦合金加工刀具市場需求大概 31.58 億元。由于加工鈦合金材料對刀具的損耗更大,
71、隨著鈦合金材料未來在手機中框的應用趨勢增加,對刀具的需求量也會相應增長。圖表圖表 41 手機中框鈦合金加工刀具需求測算手機中框鈦合金加工刀具需求測算 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 全球手機出貨量(百萬臺)1193 1263 1309 1341 1371 每個鈦合金手機中框耗整體刀具量 1 1 1 1 1 整體刀具市場均價(元/只)25 25 25 25 25 鈦合金手機滲透率/百萬臺 1%11.93 12.63 13.09 13.41 13.71 2%23.86 25.26 26.18 26.82 27.42 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華
72、創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 21 5%59.65 63.15 65.45 67.05 68.55 10%119.3 126.3 130.9 134.1 137.1 15%178.95 189.45 196.35 201.15 205.65 20%238.6 252.6 261.8 268.2 274.2 鈦合金刀具市場空間(億元)1%2.98 3.16 3.27 3.35 3.43 2%5.97 6.32 6.55 6.71 6.86 5%14.91 15.79 16.36 16.76 17.14 10%29.83 31.58 32.73 33.53 34.
73、28 15%44.74 47.36 49.09 50.29 51.41 20%59.65 63.15 65.45 67.05 68.55 資料來源:IDC、華創證券測算 五、五、重點關注重點關注 歐科億(歐科億(688308.SH):):國產硬質合金刀具龍頭國產硬質合金刀具龍頭企業。企業。公司 2023 年前三季度營業收入 8.05億元,同比增長 0.63%,歸母凈利潤 1.60 億元,同比減少 15.34%。2023Q3 營業收入 2.72億元,同比減少 0.71%,歸母凈利潤 0.51 億元,同比減少 30.39%。公司是國產數控刀具及硬質合金制品領先企業,國家級“專精特新”小巨人,公司快
74、速增長的數控刀片產品系列豐富、切削壽命、性能、精度均達到行業先進水平。華銳精密(華銳精密(688059.SH):):深耕刀具產業鏈中游,產品體系不斷完善。深耕刀具產業鏈中游,產品體系不斷完善。公司 2023 前三季度實現營收 5.88 億元,同比增長 46.07%,實現歸母凈利潤 1.06 億元,同比減少 1.28%。2023Q3 實現營收 2.30 億元,同比增長 104.10%,實現歸母凈利潤 0.43 億元,同比增加104.48%。公司掌握硬質合金數控刀片全流程研發生產工藝技術,產品包括車削、銑削和鉆削三大系列數控刀片,并積極拓張整體刀具、刀體、金屬陶瓷刀片等業務,產品性能達到行業先進水
75、平。鼎泰高科(鼎泰高科(301377.SZ):):PCB 刀具行業領先。刀具行業領先。2023 前三季度實現營收 9.27 億元,同比+1.91%,實現歸母凈利潤 1.69 億元,同比增長 0.24%。2023Q3 實現營收 3.45 億元,同比增長 13.82%,實現歸母凈利潤 0.63 億元,同比增加 14.27%。公司的產品主要包括鉆針、銑刀、刷磨輪、數控刀具、PCB 特殊刀具、自動化設備、功能性膜產品等,主要面向的客戶群是PCB、數控精密機件制造企業,公司在PCB刀具領域具有明顯的競爭優勢。廈門鎢業(廈門鎢業(600549.SH):):鎢行業龍頭企業,業務涵蓋鎢全產業鏈鎢行業龍頭企業,
76、業務涵蓋鎢全產業鏈。2023 前三季度實現營收 295.28 億元,同比下降 20.01%,實現歸母凈利潤 11.61 億元,同比下降 11.11%。2023Q3實現營收 107.98 億元,同比下降 15.36%,實現歸母凈利潤 3.70 億元,同比下降 7.05%。公司主營業務包括鎢鉬、稀土和鋰電池材料,并兼營房地產開發,產品包括冶煉產品、鎢粉末、硬質合金刀具、鎢鉬絲材、新能源材料等。公司擁有完整鎢產業鏈,并積極向鎢下游深加工產品硬質合金和刀具拓展延伸。華曙高科(華曙高科(688433.SH):深耕深耕 3D 打印產業鏈中游制造設備的公司打印產業鏈中游制造設備的公司。公司 2023 前三季
77、度實現營收 3.71 億元,同比增長 35.15%,實現歸母凈利潤 0.73 億元,同比增長 32.63%。2023Q3 實現營收 1.30 億元,同比增長 32.37%,實現歸母凈利潤 0.30 億元,同比增長30.18%。公司十余年來專注于工業級 3D 打印設備的研發、生產與銷售,致力于為全球 機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 22 客戶提供金屬(SLM)3D 打印設備和高分子(SLS)3D 打印設備,并提供 3D 打印材料、工藝及服務。公司已開發 20 余款設備,并配套 40 余款專用材料及工藝,正加速應
78、用于航空航天、汽車、醫療、模具等領域。公司是全球少數同時具備 3D 打印設備、材料及軟件自主研發與生產能力的 3D 打印企業,銷售規模位居全球前列,是我國工業級 3D 打印設備龍頭企業之一。鉑力特(鉑力特(688333.SH):):3D 打印全產業鏈覆蓋公司,背靠航空航天名校西工大。打印全產業鏈覆蓋公司,背靠航空航天名校西工大。公司 2023前三季度實現營收 7.42 億元,同比增長 42.50%,實現歸母凈利潤 0.38 億元,同比增長273.92%。2023Q3 實現營收 3.03 億元,同比增長 24.29%,實現歸母凈利潤 0.21 億元,同比增長 23.27%。公司是一家專注于工業級
79、金屬 3D 打?。?D 打?。┑母咝录夹g企業,為客戶提供金屬 3D 打印與再制造技術全套解決方案,業務涵蓋金屬 3D 打印設備的研發及生產、金屬 3D 打印定制化產品服務、金屬 3D 打印原材料的研發及生產、金屬 3D 打印結構優化設計開發及工藝技術服務,構建了較為完整的金屬 3D 打印產業生態鏈,整體實力在國內外金屬 3D 打印領域處于領先地位。統聯精密(統聯精密(688210.SH):):專注專注 MIM 制造,行業內領先廠商制造,行業內領先廠商。公司 2023 前三季度實現營收 3.68 億元,同比增長 2.86%,實現歸母凈利潤 0.23 億元,同比下降 65.31%。2023Q3實現
80、營收 1.60 億元,同比增長 16.75%,實現歸母凈利潤 0.13 億元,同比下降 54.86%。公司專業從事精密零部件的研發、涉及、生產及銷售,主要產品包括 SIM 卡拔桿、USB外殼等,產品主要運用于新型消費電子領域,服務國內外知名品牌及其 EMS 廠商,是國內 MIM 企業第一梯隊。精研科技(精研科技(300709.SZ):):專注專注 MIM 領域,產品覆蓋頭部廠商領域,產品覆蓋頭部廠商,公司 2023 前三季度實現營收 16.26 億元,同比下降 17.44%,實現歸母凈利潤 1.17 億元,同比下降 22.91%。2023Q3實現營收 8.43 億元,同比下降 12.91%,實
81、現歸母凈利潤 1.53 億元,同比增長 25.10%。公司主要為消費電子、汽車、智能家居等領域提供 MIM 零部件及組件產品、精密塑膠零部件及組件、傳動組件、散熱產品及終端產品,服務于消費電子和汽車行業頭部企業,產品覆蓋蘋果、三星、小米、長城、本田、上汽通用等各行業內主流品牌產商。東睦股份(東睦股份(600114.SH):):粉末冶金龍頭企業粉末冶金龍頭企業,三大業務協同發展。,三大業務協同發展。公司 2023 前三季度實現營收 27.82 億元,同比增長 1.48%,實現歸母凈利潤 1.07 億元,同比增長 13.91%。2023Q3 實現營收 10.19 億元,同比增長 6.43%,實現歸
82、母凈利潤 0.71 億元,同比增長55.60%。公司是目前唯一一家擁有粉末冶金(P&M)、軟磁材料(SMC)和金屬注射成型(MIM)三大業務的企業,公司以三大業務的技術平臺為基石,促進三大業務工藝互補,發揮協同優勢,致力于為新能源和高端制造提供最優新材料解決方案。六、六、風險提示風險提示 3C 鈦合金新產品需求不及預期:鈦合金新產品需求不及預期:目前鈦合金導入手機、手表的時間不長,未來市場需求是否大規模放量存在較大不確定性,若市場需求不及預期,將影響后續新的鈦合金產品的推出,進而影響市場的成長空間。上游鈦材價格波動:上游鈦材價格波動:上游鈦材料價格變化將影響下游 3C 鈦合金產品的原料成本,若
83、鈦材價格上漲,將影響終端消費電子產品的價格及市場需求。3D 打印導入打印導入 3C 領域進程不及預期:領域進程不及預期:3D 打印作為一種新型的制造工藝,在加工復雜構件方面具有一定的優勢,但是也面臨成本、效率、良率等問題,若 3D 打印導入不及預期,或影響 3D 打印廠商的業績增速。機械行業深度研究報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 23 機械組團隊介紹機械組團隊介紹 組長、首席分析師:范益民組長、首席分析師:范益民 上海交通大學機械碩士,CFA,5 年工控產業經歷,7 年機械行業研究經驗,2023 年加入華創證券研究所。201
84、9 年金牛獎機械行業最佳分析團隊;2019,2022 年 Choice 最佳分析師及團隊。分析師:丁分析師:丁祎 新南威爾士大學金融碩士,上海財經大學本科,曾任職于國海證券,華鑫證券,2023 年加入華創證券研究所。助理分析師:胡明柱助理分析師:胡明柱 哈爾濱工業大學金融工程博士,國信證券應用經濟學博士后。具有機械本碩及金融博士復合學歷背景。2023 年加入華創證券研究所。助理研究員:陳宏洋助理研究員:陳宏洋 上海交通大學機械工程博士,曾就職于中泰證券研究所,2023 年加入華創證券研究所。助理研究員:於爾東助理研究員:於爾東 南京大學工學碩士。2023 年加入華創證券研究所。機械行業深度研究
85、報告機械行業深度研究報告 證監會審核華創證券投資咨詢業務資格批文號:證監許可(2009)1210 號 25 華創行業公司投資評級體系華創行業公司投資評級體系 基準指數說明:基準指數說明:A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500/納斯達克指數。公司投資評級說明:公司投資評級說明:強推:預期未來 6 個月內超越基準指數 20%以上;推薦:預期未來 6 個月內超越基準指數 10%20%;中性:預期未來 6 個月內相對基準指數變動幅度在-10%10%之間;回避:預期未來 6 個月內相對基準指數跌幅在 10%20%之間。行業投資評級說明:行業投資評級說明:推
86、薦:預期未來 3-6 個月內該行業指數漲幅超過基準指數 5%以上;中性:預期未來 3-6 個月內該行業指數變動幅度相對基準指數-5%5%;回避:預期未來 3-6 個月內該行業指數跌幅超過基準指數 5%以上。分析師聲分析師聲明明 每位負責撰寫本研究報告全部或部分內容的分析師在此作以下聲明:分析師在本報告中對所提及的證券或發行人發表的任何建議和觀點均準確地反映了其個人對該證券或發行人的看法和判斷;分析師對任何其他券商發布的所有可能存在雷同的研究報告不負有任何直接或者間接的可能責任。免責聲明免責聲明 。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告所載資料的來源被認為是可靠的,但本公司不保證其準確
87、性或完整性。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司在知曉范圍內履行披露義務。報告中的內容和意見僅供參考,并不構成本公司對具體證券買賣的出價或詢價。本報告所載信息不構成對所涉及證券的個人投資建議,也未考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需求??蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況,自主作出投資決策并自行承擔投資風險,任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本報告中提及的投資價格和價值以及這些投資帶來的預期收入可能會波動。本報告版權僅為本公司所有,本公
88、司對本報告保留一切權利。未經本公司事先書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表、轉發或引用本報告的任何部分。如征得本公司許可進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使用,并注明出處為“華創證券研究”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。證券市場是一個風險無時不在的市場,請您務必對盈虧風險有清醒的認識,認真考慮是否進行證券交易。市場有風險,投資需謹慎。華創證券研究所華創證券研究所 北京總部北京總部 廣深分部廣深分部 上海分部上海分部 地址:北京市西城區錦什坊街 26 號 恒奧中心 C 座 3A 地址:深圳市福田區香梅路 1061 號 中投國際商務中心 A 座 19 樓 地址:上海市浦東新區花園石橋路 33 號 花旗大廈 12 層 郵編:100033 郵編:518034 郵編:200120 傳真:010-66500801 傳真:0755-82027731 傳真:021-20572500 會議室:010-66500900 會議室:0755-82828562 會議室:021-20572522